Đánh giá hiệu suất hoạt động của chiller
Vậy hệ thống Chiller là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của nó ra sao? Cùng tìm hiểu với Thiết bị phòng sạch VCR ngay sau đây nhé. Show
1. Chiller là gì?Chiller là máy sản xuất nước lạnh cung cấp tới tải của công trình. Thường được lắp đặt cho nhà máy, nhà xưởng hoặc trung tâm thương mại. Hệ thống Chiller (Chiller System) hay còn gọi là hệ thống điều hòa trung tâm. Chúng sinh ra nguồn lạnh để làm lạnh các loại thực phẩm, đồ vật; sản xuất nước lạnh trong hệ thống điều hòa không khí trung tâm, dùng nước để làm chất tải lạnh. Nước đưa vào sẽ được làm lạnh qua bình bốc hơi (thường là vào 12℃ và ra 7℃) 2. Cấu tạo của ChillerCác thành phần chính của máy làm lạnh Chiller bao gồm: Máy nén; Bình ngưng; Dàn bay hơi; Van tiết lưu; Bộ nguồn; Bộ điều khiển và Hộp nước. Cấu tạo và Chu trình hoạt động của ChillerDưới đây nội dung chi tiết về các thiết bị này: 2.1. Máy nénMáy nén là động cơ chính (được đặt giữa dàn bay hơi và dàn ngưng tụ) nó tạo ra sự chênh lệch áp suất để di chuyển môi chất lạnh xung quanh hệ thống. Có nhiều thiết kế khác nhau của máy nén làm lạnh, phổ biến nhất là máy nén kiểu ly tâm, trục vít, xoắn ốc, trục quay và kiểu piston. Mỗi loại đều có những đặc điểm khác nhau. Máy nén có thể rất ồn, âm thanh phát ra liên tục với âm lượng cao, vì thế nên đeo thiết bị bảo vệ thính giác khi ở gần máy làm lạnh. 2.2. Bình ngưngĐược đặt sau máy nén và trước van tiết lưu. Mục đích của bình này là loại bỏ nhiệt từ chất làm lạnh được thu nhận trong dàn bay hơi. Có hai loại bình ngưng chính: làm mát bằng không khí và làm mát bằng nước. Bình được làm mát bằng nước sẽ lặp lại chu trình “nước ngưng” giữa tháp giải nhiệt và bình ngưng, chất làm lạnh đi vào bình ngưng từ máy nén, sẽ truyền nhiệt của nó sang nước sau đó vận chuyển lên tháp giải nhiệt và bị loại khỏi tòa nhà. Chất làm lạnh không trộn lẫn với nước, mà chúng được ngăn cách bởi thành ống, nước chảy bên trong ống và chất làm lạnh chảy ra bên ngoài. Bình ngưng làm mát bằng không khí vận hành khác hơn một chút, chúng không sử dụng tháp giải nhiệt mà thay vào đó thổi không khí qua các ống bình ngưng lộ ra ngoài với chất làm lạnh chảy ở bên trong ống. 2.3. Van tiết lưuVan tiết lưu nằm giữa dàn ngưng và dàn bay hơi. Mục đích là để làm dãn nở chất làm lạnh khi đi qua van. Quá trình này cũng làm giảm áp suất và giúp cải thiện việc giảm nhiệt từ dàn bay hơi. 2.4. Dàn bay hơiDàn bay hơi hay dàn lạnh Chiller là thiết bị trao đổi nhiệt giữa Gas lạnh sôi ở áp suất, nhiệt độ thấp và môi trường cần làm lạnh. Dàn bay hơi nằm giữa van tiết lưu và máy nén. Mục đích của nó là thu nhiệt từ tòa nhà rồi di chuyển nhiệt này vào môi chất lạnh để đưa đến tháp giải nhiệt hoặc làm mát bằng không khí, tùy thuộc vào loại máy làm lạnh. Nước sẽ nguội đi khi nhiệt được chiết xuất bởi chất làm lạnh, “nước lạnh” này sau đó được bơm xung quanh tòa nhà để cung cấp điều hòa không khí, rồi quay trở lại dàn bay hơi với lượng nhiệt tăng thêm từ tòa nhà. 2.5. Bộ nguồnBộ nguồn được gắn trực tiếp vào máy làm lạnh hoặc có thể được tách rời và gắn vào tường ở một vị trí khác và nối máy bằng dây cáp điện đến máy làm lạnh. Bộ nguồn được dùng để điều khiển dòng điện đến máy làm lạnh. Chúng thường chứa bộ khởi động, bộ ngắt mạch, bộ điều khiển tốc độ và thiết bị giám sát công suất. 2.6. Bộ điều khiểnBộ điều khiển thường được gắn trên máy làm lạnh. Mục đích là theo dõi các khía cạnh khác nhau của hiệu suất máy làm lạnh và kiểm soát những khía cạnh này bằng cách thực hiện các điều chỉnh. Bộ phận điều khiển sẽ tạo ra các cảnh báo cho đội ngũ kỹ thuật và tự động ngắt điện hệ thống một cách an toàn để tránh làm hỏng thiết bị. Các hệ thống BMS cũng thường kết nối với bộ điều khiển để có thể điều khiển và giám sát từ xa. 2.7. Hộp nướcHộp nước được lắp vào dàn bay hơi và dàn ngưng của thiết bị làm lạnh bằng nước. Mục đích của bộ phận này là để dẫn dòng nước một cách hiệu quả. 3. Hệ thống điều hòa trung tâm nước (Water Chiller)3.1. Hệ thống Chiller gồm những gì?Cấu tạo của một hệ thống điều hòa không khí trung tâm Chiller gồm 5 phần cơ bản như sau: 3.1.1. Cụm trung tâm nước Water ChillerCụm Water Cooled Chiller
3.1.2. Hệ thống bơm và đường ống nướcHệ thống bơm:
Đường ống nước:
3.1.3. Hệ Thống tải sử dụng Trực Tiếp: AHU, FCU, PAU,...
3.1.4. Hệ Thống tải sử dụng Gián tiếpHệ Thống đường ống gió thổi qua phòng cần điều hòa, Các van điều chỉnh ống gió, miệng gió: VAV, Damper.v.v.
Xem thêm: AHU và FCU 3.1.5. Hệ Thống Bơm và tuần hoàn nước qua Cooling Tower (nếu có) đối với chiller giải nhiệt nước.
3.2. Mô hình hệ thống điều hòa trung tâm ChillerDưới đây là mô hình hoạt động của hệ thống điều hòa Chiller giải nhiệt nước trong 4 vòng tuần hoàn:
3.3. Chiller trong hệ thống Water ChillerTrong hệ thống Water Chiller thì Chiller đóng vai trò trung tâm của cả hệ thống và chia hệ thống thành 2 pha rõ ràng như sau: Pha làm lạnh: Bình bay hơi của Chiller cùng các thiết bị như AHU, FCU Pha giải nhiệt: Bình ngưng tụ và Cooling Tower 4. Phân loại ChillerChiller thường có 2 loại chính là: Chiller giải nhiệt gió và Chiller giải nhiệt nước. Chiller giải nhiệt gió và Chiller giải nhiệt nước
Ngoài ra việc phân loại hệ thống này có nhiều cách khác nhau như sau:
5. Nguyên lý hoạt động của ChillerChiller System hoạt động dựa trên nguyên lý nhiệt học. Nước từ trạng thái khí ngưng tụ chuyển sang dạng lỏng; từ lỏng đông đặc thành rắn. Chất rắn khi chuyển sang trạng thái lỏng rồi sang khí sẽ có tính chất thu nhiệt (nghĩa là lấy nhiệt từ môi trường xung quanh làm cho nó lạnh đi). Trong quá trình Chiller vận hành, Gas lạnh lỏng bay hơi, thu nhiệt từ nước làm cho nước bị mất nhiệt và lạnh đi. Sau đó, ở quá trình ngược lại: gas ở trạng thái áp suất thấp sẽ bị nén lại bởi máy nén ga lạnh. Dàn ống đồng thổi gió hay từ cooling water đưa gió vào để làm thành gió lạnh thì gas sẽ được tỏa nhiệt hoàn toàn để chuyển sang dạng lỏng (hiện tượng thu nhiệt). Tất cả nằm trong một chu trình kín và hệ thống được điều chỉnh bằng van tiết lưu. 6. Ưu và nhược điểm của hệ thống điều hòa không khí trung tâm - Chiller6.1. Ưu điểm
6.2. Nhược điểm
7. Ứng dụng của ChillerChiller là một hệ thống làm lạnh hiện đại được ứng dụng phổ biến ở các ngành công nghiệp nước ta hiện nay. Ví dụ như… 7.1. Trong ngành công nghiệp sản xuất nhựaChiller trong sản xuất nhựaTrong ngành này, hệ thống này làm mát nhựa nóng sau khi được tiêm, thổi, ép đùn hoặc đóng dấu và nó cũng có thể hạ nhiệt những thiết bị được sử dụng để tạo ra sản phẩm nhựa (thủy lực của máy đúc, hộp số,... ) mà vẫn tiết kiệm năng lượng và sự hao mòn của máy riêng của mình. 7.2. Sản xuất sữa, bia, đồ uống,...Trong sản xuất sữa:
Bên cạnh đó, hệ thống này còn có vai trò quan trọng ở khâu đóng gói, làm vỏ hộp để đựng sữa.
Trong sản xuất bia, đồ uống,...
Thiết bị này tham gia vào những quá trình sau:
7.3. Công nghiệp HVAC, in ấn,…HVAC:
In ấn:
7.4. Y tế công nghiệp – hệ thống MRI
8. Cách tính công suất lắp đặt máy Chiller giải nhiệtThông thường, các nhà máy sử dụng 2 phương pháp tính công suất lắp đặt máy làm lạnh nước dưới đây: 8.1. Tính theo thông số có sẵnTrên sách hướng dẫn (catalogue) của Chiller đã có sẵn các thông số:
Ta có công thức tính: Q = 4,186*At*Qll/3.6 (KW lạnh) Trong đó:
Với dây chuyền đang dùng tháp giải nhiệt muốn chuyển đổi sang dùng Chiller ta chọn công suất như sau: Ví dụ: Tháp giải nhiệt có công suất 20 Tons với nhiệt độ nước vào là 30℃ và ra là 35℃ suy ra để giảm 5℃ cần 20 Tons lạnh; Vậy muốn nước vào 20℃ ra 25℃ cần Chiller 40 Tons lạnh. 8.2. Tính theo công suất lạnh cho máyTa có công thức sau: Q = Cp.At.M/3600 (Kw lạnh) Trong đó:
Một số lưu ý khi tính công suất Chiller
9. Những lưu ý khi lắp đặt hệ thống ChillerHiện nay, Chiller là sự lựa chọn của nhiều khu công nghiệp, nhà xưởng, khách sạn,… Vì nó làm cho máy móc hoạt động hiệu quả và không gặp những lỗi do nhiệt độ tăng lên. Tuy nhiên, để các thiết bị vận hành đảm bảo hiệu quả thì người sử dụng phải chú ý một số điều sau khi lắp máy Chiller:
|